(57)【要約】【課題】  道路の車両走行状態を情報として収集し、道路の交通信号機制御等によって交通流の増加（渋滞の低減）を効率的に行うための交通制御システムを提供する。【解決手段】  本発明の交通制御システムは、道路の車両走行情報を収集し、道路上の信号機を制御することによって車両走行状態を制御する交通制御システムであって、複数の信号機と、走行車両の単位時間あたりの走行速度又は走行車両数の少なくとも一方の交通情報を検出する複数の車両感知器と、複数の車両検知器の交通情報をもとに複数の信号機の点灯時間をそれぞれ算出し、算出結果をもとに複数の信号機の点灯時間を切替える交通制御装置とを備える。【選択図】  図１
2005135208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の車両走行情報を収集し、道路上の信号機を制御することによって車両走行状態を制御する交通制御システムであって、
前記交通制御システムは、
複数の信号機と、
走行車両の単位時間あたりの走行速度又は走行車両数の少なくとも一方の交通情報を検出する複数の車両感知器と、
前記複数の車両検知器の交通情報をもとに前記複数の信号機の点灯時間をそれぞれ算出し、当該算出結果をもとに前記複数の信号機の点灯時間を切替える交通制御装置と、
を備えることを特徴とする交通制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の交通制御システムにおいて、
前記複数の信号機は、前記走行速度及び各信号機間の距離から算出した値に基いて、各信号機の点灯するタイミングを連動したタイミングで制御することを特徴とする交通制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の交通制御システムにおいて、
踏切、道路工事、交通事故等の渋滞要因情報を取得する手段を備え、
前記渋滞要因情報と前記交通情報をもとに前記複数の信号機の点灯時間をそれぞれ算出し、当該算出結果をもとに前記複数の信号機の点灯時間を切替えることを特徴とする交通制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の車両走行状態を情報として収集し、道路の交通信号機制御等によって交通流の増加（渋滞の低減）を効率的に行うための交通制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路上に設置されている信号機の制御は、交通量調査等で取得した時間帯毎の交通量に応じて信号の点灯時間を制御するものが一般的であった。すなわち、昼間の交通量の多い道路に設置された信号機では青信号の点灯時間を長くして赤信号による渋滞の発生を防止し、夜間の交通量が少ない時間帯では赤信号の点灯時間を長くして信号表示を制御していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年の道路交通では、道路の車線数や走行方向が固定され、道路が入り組んでおり、特に一点に集中する傾向にある都市交通網では、信号機の切換間隔制御のみではその渋滞緩和が難しい状態にある。
【０００４】
更に、日々、季節、天候、時刻等によって変化する交通状態に対して、車線数の固定化や地域の状況に応じて柔軟に信号機を制御できない状態では、交通流の効率化を図るのは難しい。
【０００５】
以上のように、従来の交通制御システムでは、動的に変化する交通流を効率的に配分することは難しいという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題を解消し、道路の車両走行状態を情報として収集し、道路の交通信号機制御等によって交通流の増加（渋滞の低減）を効率的に行うための交通制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載の交通制御システムは、道路の車両走行情報を収集し、道路上の信号機を制御することによって車両走行状態を制御する交通制御システムであって、前記交通制御システムは、複数の信号機と、走行車両の単位時間あたりの走行速度又は走行車両数の少なくとも一方の交通情報を検出する複数の車両感知器と、前記複数の車両検知器の交通情報をもとに前記複数の信号機の点灯時間をそれぞれ算出し、当該算出結果をもとに前記複数の信号機の点灯時間を切替える交通制御装置と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２記載の交通制御システムは、請求項１記載の交通制御システムにおいて、前記複数の信号機は、前記走行速度及び各信号機間の距離から算出した値に基いて、各信号機の点灯するタイミングを連動したタイミングで制御することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明の請求項３記載の交通制御システムは、請求項１又は２記載の交通制御システムにおいて、踏切、道路工事、交通事故等の渋滞要因情報を取得する手段を備え、前記渋滞要因情報と前記交通情報をもとに前記複数の信号機の点灯時間をそれぞれ算出し、当該算出結果をもとに前記複数の信号機の点灯時間を切替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の通信システムによれば、道路の車両走行状態を情報として収集し、道路の交通信号機制御等によって交通流の増加（渋滞の低減）を効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、実施例を通じて本発明を説明するが、以下の実施例は請求項に係る発明を限定するものではなく、また実施例の中で説明されている特長の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明における交通制御システムの構成例を示す図である。図１は、交通制御装置１、中継網２、ゲートウェイ３、車両感知器４、信号機５、踏切等６から構成される。交通制御装置１では、主に交通情報の監視を行うと共に、信号機５の切替間隔を制御することを行う。ここで、交通情報としては、走行車両の車両数、走行速度、並びに、交通状態、及び、交差点における歩行者や車両の通行状態とし、その収集手段は車両検知器４に限らず、交差点構成によっては携帯電話や無線通信によって情報収集することも含む。
【００１３】
中継網２又はゲートウェイ３は、交通制御装置１から車両検知器４又は信号機５又は踏切等６とデータのやり取りを行うための中継装置である。車両検知器４は、ビーコン等により走行車両を検知できる装置である。また、車両検知器４は、車両検知器間のデータのやり取りを行うことで車両数、走行速度、交通状態を検知することもできる。信号機５は、信号の点灯状態で車両の通行を制御するものである。また、信号機５は、交通制御装置１からの制御信号によって信号の点灯時間を変えることもできる。渋滞要因（踏切等）６は、信号機５以外で渋滞の要因となるもので、踏切以外にも道路工事や交通事故のような渋滞の要因となるものを含む。この渋滞要因となるものから渋滞要因情報を取得することで、この渋滞要因周辺の信号機の点灯時間を効率的に変化させることで、更なる渋滞の緩和を図ることができる。
【００１４】
次に、これらの交通制御システムを用いて、具体的に交通制御方法を説明する。図２は、本発明における交通制御システムの渋滞緩和制御の一例を示す動作フローである。また、渋滞緩和制御を説明するにあたり、図３に示すような交通モデルを用いて以下で併せて説明を行う。
【００１５】
まず、通常の交通システム運用時は、道路側におけるビーコン等の車両感知器４からの交通情報をゲートウェイ３と中継網２を介して交通制御装置に収集・蓄積される（Ｓ１）。この情報の収集に関しては、一定時間又は一定間隔で行う。ここで、本ステップにおいて、交通情報を取得する監視区間としては、例えば、図３の交通モデルを用いると、信号機Ａに対応する車両感知器（ビーコン）Ｂが監視する区間はＣとなる。この区間Ｃは、信号機から次の信号機までの区間にあたり、信号機の向きによる１方向レベルで監視が行われる。ここで、この交通情報を取得する区間の設定は、システム側（例えば、交通制御装置１）で予め設定しても良いし、ある範囲のグループエリアＤからランダムに区間をシステム側で選択しても良い。また、グループエリアＤからある区間の交通情報を幾つか選んで、複数取得しても良い。
【００１６】
次に、Ｓ１の処理で収集した交通情報をもとに算出された信号機の点灯時間設定値を、現在設定されている設定値と比較を行い（Ｓ２）、設定値を変更する必要があれば算出した設定値に変更を行う（Ｓ３でＹｅｓ）。設定値を変更する必要がない場合は（Ｓ３でＮｏ）、その他の渋滞情報要因の取得を行う（Ｓ８）。この渋滞要因情報の取得の詳細に関しては、後述で説明する。
【００１７】
ここで、Ｓ２の処理の比較に関して、複数の区間の交通情報を取得している場合は、少なくとも１つの区間が設定値の変更が必要な場合は、設定値の変更処理を行っても良い。また、Ｓ２の処理の現在の制御値と算出した制御値の比較、及びＳ３の処理の制御値の設定に関しては、予めある設定値範囲毎に対応した信号機の点灯時間設定値が用意されているテーブル情報を格納してもよく、そのテーブル情報をもとに算出した制御値に対する最適な信号機の点灯時間設定値を決定しても良い。
【００１８】
次に、Ｓ３の処理でＹｅｓの場合は、信号機Ａが所属するグループエリアＤに登録されている信号機及び車両検知器に対して、データ収集命令を配信し、グループエリア内の交通情報の取得を行う（Ｓ４）。
【００１９】
Ｓ４の処理で収集した交通情報を基に、渋滞緩和の信号機毎の点灯時間設定値を算出する（Ｓ５）。算出方法に関しては、後述の図４の動作フローで詳細に説明する。Ｓ５の処理で算出した後は、グループエリアＤ内の各信号機に配信させ（Ｓ６）、各信号機の最適な点灯時間設定値を更新する（Ｓ７）。
【００２０】
Ｓ７の処理後は、システム側でその他の渋滞要因情報（踏切、道路工事、交通事故等の情報）の取得を行う。この渋滞要因情報の取得は、例えば、渋滞となっている周辺の信号機が接地されている区間の監視を重点的に行ったりすることで、この周辺の信号機の点灯時間を効率的に変化させ、更なる渋滞の緩和を図ることに役立つ。つまり、Ｓ７の次の処理であるＳ１の交通状態の監視区間をこの渋滞要因情報から決定しても良い。
【００２１】
以上、Ｓ１からＳ８の処理を繰り返し行うことで、道路の車両走行情報を収集し、道路の交通信号機制御等によって交通流の増加（渋滞の低減）を効率的に行うことができる。
【００２２】
次に、グループエリア内の各信号機における点灯時間の設定方法（最適化方法）について詳細に説明する。図４は、グループエリア内の各信号機における点灯時間の設定方法の一例を示す動作フローである。ここで、この図４の処理は、図２のＳ５の処理を具体的に示したものである。
【００２３】
まず、信号機Ａが所属するグループエリアＤに登録されている信号機及び車両検知器に対して、データ収集命令を配信し、グループエリア内の交通情報の取得を行う（Ｓ１１）。これは、図２のＳ４の処理と同様な処理を示している。次に、一直線一方向のデータの交通量の算出、つまり、１ビーコン当たりの交通量を算出する（Ｓ１２）。図３では、例えば、区間Ｃの交通量はビーコンＢで検出することができる。その次は、一方向のデータの交通量の算出を行う（Ｓ１３）。図３では、例えば、それぞれ区間Ｃと区間Ｅの交通量を算出し、一直線上の交通量の加算平均値を算出する。その次は、ＸＹ方向データの交通量の算出を行う（Ｓ１４）。図３では、例えば、Ｘ方向に関して、Ｓ１３の処理で算出した直線方向以外にグループエリアＤにはＦとＧという直線方向が存在するので、これらの方向に関してもＳ１３の処理と同様な方法で加算平均値を算出する。Ｙ方向に関しても、グループエリアＤに存在する全ての直線方向であるＨ、Ｉに関してＸ方向同様に加算平均値を算出する。以上の処理を行うことで、まず、ＸＹ方向それぞれの交通量の平均値が求めることができる。
【００２４】
Ｓ１４の処理でＸＹ方向のそれぞれの交通量の平均値が算出された後は、ＸＹ方向のそれぞれの交通量から、方向が交差する交差点の最も混雑している交差点を検出する（Ｓ１５）。ここで、最も混雑している交差点を検出する簡易的な方法について説明する。まず、それぞれの交差点の交通量を求めるに当たり、例えば、図３の交差点Ｊでは単純にＦの交通量とＩの交通量を足し合わせて暫定的な交通量を求める。この暫定的な算出方法で、それぞれの交差点での暫定的な交通量が算出することができ、最もこの交通量の多いところが最も混雑している交差点であるとみなすことができる。
【００２５】
最も混雑した交差点が算出されたら、その交差点を基準交差点として、その交差点を中心に各信号機の点灯状態切替時間を設定するため、まず、ＸＹ方向のどちらの交通量が多いかに応じて信号の点灯時間配分比を決定する（Ｓ１６）。点灯時間（信号が青から赤に変わる時間）配分比の決定に関しては、例えば、図３の交差点ＪにおいてＦの交通量（１分当たりの走行車両数２０台、平均走行速度１８ｋｍ／ｈ、つまり走行速度が遅く通過車両数が少ないため渋滞している）、Ｉの交通量（１分当たりの走行車両数２０台、平均走行速度６０Ｋｍ／ｈ、つまり走行速度が速く、通過車両数も少ないため混雑していない）の場合は、交差点Ｊの信号点灯時間の１周期（ＸＹ方向共に信号機が青から赤に変わる総合時間）を６０秒（１分）とすると、Ｆ方向での点灯時間を４５秒、Ｉ方向での点灯時間を１５秒と配分することができる。ここで、配分時間の算出に関しては適宜設計事項によるもので、算出方法に関しては限定されるものではない。
【００２６】
基準交差点におけるＸＹ方向の点灯時間配分比が決定したら、その交差点を中心に各信号機の点灯状態切替時間の設定を行う（Ｓ１７）。この各信号機の点灯状態設定には、各信号の点灯状態（以下、信号機を青とすることを言う）の切替に連動性を持たせる、つまり、ある程度の時間差をおいて次の信号を点灯状態にすることでスムーズに走行車両が流れ、渋滞が緩和するように設定する。例えば、図３のＦ（Ｘ方向）における走行車両の平均走行速度が１８ｋｍ／ｈ（５ｍ／ｓ）、交差点Ｊから次の信号までの距離が１５０ｍとした場合、交差点Ｊが点灯状態になった直後に走行車両が交差点Ｊを通過すれば、走行車両が次の信号に到達するのは１５０／５＝３０秒後となる。つまり、交差点ＪのＦ方向の信号機が点灯状態になってから、３０秒後に次の信号を点灯状態にすれば、走行車両は次に信号で停車することなくスムーズに進むことができる。このように各信号間の点灯状態に連動性を持たせるための算出をこの処理では行う。ここで、この例では次の信号までの点灯状態時間を３０秒としたが、３０秒ではなく、３０秒より手前の２５〜２９秒程度でもよい。走行車両が停車することなくスムーズに進むことができる範囲内の値であって良く、この範囲に関しては適宜設計事項によるもので、設定方法に関しては限定されるものではない。
【００２７】
以上のような処理を行うことで、道路の車両走行情報を収集し、道路の交通信号機制御等（各信号機の点灯状態の切替に連動性を持たせることも含む）によって交通流の増加（渋滞の低減）を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明における交通制御システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明における交通制御システムの渋滞緩和制御の一例を示す動作フローである。
【図３】本発明における交通モデルの一例を示す図である。
【図４】グループエリア内の各信号機における点灯時間の設定方法の一例を示す動作フローである。
【符号の説明】
【００２９】
１    交通制御装置
２    中継網
３    ゲートウェイ
４    車両感知器
５    信号機
６    渋滞要因（踏切等）
【図１】
2005135208.tif 000003
【図２】
2005135208.tif 000004
【図３】
2005135208.tif 000005
【図４】
2005135208.tif 000006